通过球磨机械化学制备热塑性纤维素油酸酯的工作被Green Chemistry录用

发布时间:2021年02月28日

纤维素是自然界中含量最多的天然高分子材料,可以作为石油基高分子材料的理想替代品。但是纤维素的加工性能很差(难溶难熔),导致纤维素产量大而利用少。大量研究已经表明,衍生化可以改善纤维素的加工性,尤其是脂肪酸纤维素酯(FACE)兼具溶解和熔融性质,为高效地开发和利用纤维素提供了可能。在传统的制备FACE的手段中,难免需要使用大量有毒有害试剂或昂贵溶剂。在本工作中,我们基于机械化学开发了一种绿色、可持续的制备热塑性纤维素油酸酯(COE)的策略。研究发现,球磨机械化学所得COE25.6 °C ~ 57.3 °C153.8 °C ~ 172.5 °C两个温度区间会出现玻璃化转变,它们分别代表油酰基和纤维素主链的运动;此外,COE的热塑性与大分子中油酰基的含量(即DS值)密切相关,当产物的DS大于2.12时,COE会在130 °C ~ 152 °C出现软化现象,且能够通过热压成型技术将这些COE加工成均匀透明的薄膜。由于球磨的强制的机械混合和高效的分子转化,本策略相比于以往制备FACE的方法在避免使用溶剂和减少单体用量方面具有显著的优势,有望应用于工业中大规模地制备热塑性纤维素衍生物。

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De-Fa Hou, Meng-Lei Li, Cong Yan, Ling Zhou, Zheng-Ying Liu, Wei Yang, Ming-Bo Yang*, Mechanochemical preparation of thermoplastic cellulose oleate by ball milling, Green Chemistry, 录用时间:202121日,全文链接:https://doi.org/10.1039/d0gc03853a.